【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及半导体装置的制造，且特定来说，涉及用于半导体电路计量的方法及目标特征。
技术介绍
1、通常使用光刻方法制造半导体电路。在光刻工艺中，将光敏聚合物(光致抗蚀剂)的薄层沉积于半导体衬底上。通过通常包括扫描仪或步进器的曝光系统图案化光致抗蚀剂，所述曝光系统通常使用紫外线(uv)或极紫外线(euv)辐射将掩模(也称为“光掩模”或“光罩”)的图像投射到光致抗蚀剂上。在图案化之后，通过例如蚀刻及离子轰击的方法将衬底改质，以改变衬底的材料性质及/或形貌，而衬底的由光致抗蚀剂覆盖的部分则不受影响。
2、半导体电路计量用于测量经图案化光致抗蚀剂的性质，例如经图案化特征的形貌及位置。光致抗蚀剂的经图案化特征相对于先前图案化工艺层的精确位置对于实现光刻工艺的高良率至关重要。经图案化光致抗蚀剂相对于下伏工艺层的配准的任何误差(偏移)被称为“叠加误差”。作为实例，在具有10到14nm的最小线宽(临界尺寸，cd)(所谓的10nm设计规则)的典型半导体电路中，最大许可叠加误差是2到3nm。在先进尖端的半导体电路中，线宽缩小到5nm，伴随着最大许可叠加误差的减少。
3、通常使用光学叠加计量设备(通常称为光学叠加计量工具)测量叠加误差，这是因为可见光及红外线波长中的光学辐射能够穿透光致抗蚀剂层以及穿过光致抗蚀剂下方的电介质层。此外，红外线波长能够穿透半导体衬底(例如硅)，从而实现穿过衬底的计量。从定位于半导体衬底的切割道(分离邻近裸片的线)中及/或裸片内的叠加目标测量叠加误差。
4、常用叠加计量目标落在两个
5、成像工具(例如kla公司的archertm系列工具)对叠加目标(例如kla的aimtm叠加目标)成像。将图像分析算法应用到经获取图像以便定位工艺层中的目标特征的对称中心及光致抗蚀剂层中的目标特征的对称中心。基于两个层中的目标特征的对称中心之间的位移来计算叠加误差。
6、如本说明书中及权利要求书中使用的术语“光学辐射”及“光”大体上指的是可见光、红外线、紫外线及极紫外线辐射中的任何者及全部。
技术实现思路
1、下文描述的本专利技术的实施例提供用于图案化叠加目标的经改进方法及系统。
2、因此，根据本专利技术的实施例，提供一种用于半导体计量的方法，其包含将第一膜层沉积于半导体衬底上且将第二膜层上覆于所述第一膜层上。所述方法进一步包含通过使用具有预定义分辨率限制的投影系统以通过至少一个掩模将光学辐射投射到所述半导体衬底上而图案化所述第一及第二膜层以产生具有指定几何形式的叠加目标。所述掩模含有：目标特征，其在对应于所述叠加目标的所述指定几何形式的布置中具有不小于所述预定义分辨率限制的目标特征尺寸；及辅助特征，其与所述目标特征交错且具有小于所述预定义分辨率限制的至少一个辅助特征尺寸。
3、在所公开实施例中，所述指定几何形式包含多个平行等距条棒。替代地，所述指定几何形式包含框中框目标。
4、在一些实施例中，所述目标特征包含沿着第一方向定向的多个平行线性片段，且所述辅助目标包含沿着不平行于所述第一方向的第二方向定向的线性光栅。在所公开实施例中，所述第二方向垂直于所述第一方向。另外或替代地，所述至少一个掩模进一步包含具有预定义临界尺寸的电路特征，且所述线性片段具有等于所述预定义临界尺寸的相应宽度。在所公开实施例中，将所述多个平行线性片段分组在一起以界定至少一个条棒，且所述辅助特征安置在所述至少一个条棒的两侧上。进一步另外或替代地，将所述多个平行线性片段分组在一起以界定多个平行条棒，且所述辅助特征安置在所述多个平行条棒之间。在一些实施例中，所述辅助特征的所述线性光栅具有小于10nm的节距。
5、根据本专利技术的实施例，还提供一种用于在具有预定义分辨率限制的光刻投影系统中图案化半导体晶片的掩模，其中所述掩模包含透明衬底及安置在所述透明衬底上的特征。所述特征包含：目标特征，其在对应于叠加目标的指定几何形式的布置中具有不小于所述预定义分辨率限制的目标特征尺寸；及辅助特征，其与所述目标特征交错且具有小于所述预定义分辨率限制的至少一个辅助特征尺寸。
6、从与图式一起进行的本专利技术的实施例的以下详细描述将更完全理解本专利技术，其中：
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1.一种用于半导体计量的方法，其包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述指定几何形式包括多个平行等距条棒。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述指定几何形式包括框中框目标。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述目标特征包括沿着第一方向定向的多个平行线性片段，且其中所述辅助目标包括沿着不平行于所述第一方向的第二方向定向的线性光栅。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第二方向垂直于所述第一方向。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述至少一个掩模进一步包括具有预定义临界尺寸的电路特征，且其中所述线性片段具有等于所述预定义临界尺寸的相应宽度。
7.根据权利要求4所述的方法，其中将所述多个平行线性片段分组在一起以界定至少一个条棒，且其中所述辅助特征安置在所述至少一个条棒的两侧上。
8.根据权利要求7所述的方法，其中将所述多个平行线性片段分组在一起以界定多个平行条棒，且其中所述辅助特征安置在所述多个平行条棒之间。
9.根据权利要求4所述的方法，其中所述辅助特征的所述线性光栅具有小于
10.一种用于在具有预定义分辨率限制的光刻投影系统中图案化半导体晶片的掩模，所述掩模包括：
11.根据权利要求10所述的掩模，其中所述指定几何形式包括多个平行等距条棒。
12.根据权利要求10所述的掩模，其中所述指定几何形式包括框中框目标。
13.根据权利要求10所述的掩模，其中所述目标特征包括沿着第一方向定向的多个平行线性片段，且其中所述辅助目标包括沿着不平行于所述第一方向的第二方向定向的线性光栅。
14.根据权利要求13所述的掩模，其中所述第二方向垂直于所述第一方向。
15.根据权利要求13所述的掩模，其中所述透明衬底上的所述特征进一步包括具有预定义临界尺寸的电路特征，且其中所述线性片段具有等于所述预定义临界尺寸的相应宽度。
16.根据权利要求13所述的掩模，其中将所述多个平行线性片段分组在一起以界定至少一个条棒，且其中所述辅助特征安置在所述至少一个条棒的两侧上。
17.根据权利要求16所述的掩模，其中将所述多个平行线性片段分组在一起以界定多个平行条棒，且其中所述辅助特征安置在所述多个平行条棒之间。
18.根据权利要求13所述的掩模，其中所述辅助特征的所述线性光栅具有小于10nm的节距。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于半导体计量的方法，其包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述指定几何形式包括多个平行等距条棒。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述指定几何形式包括框中框目标。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述目标特征包括沿着第一方向定向的多个平行线性片段，且其中所述辅助目标包括沿着不平行于所述第一方向的第二方向定向的线性光栅。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第二方向垂直于所述第一方向。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述至少一个掩模进一步包括具有预定义临界尺寸的电路特征，且其中所述线性片段具有等于所述预定义临界尺寸的相应宽度。
7.根据权利要求4所述的方法，其中将所述多个平行线性片段分组在一起以界定至少一个条棒，且其中所述辅助特征安置在所述至少一个条棒的两侧上。
8.根据权利要求7所述的方法，其中将所述多个平行线性片段分组在一起以界定多个平行条棒，且其中所述辅助特征安置在所述多个平行条棒之间。
9.根据权利要求4所述的方法，其中所述辅助特征的所述线性光栅具有小于10nm的节距。
10.一种用于在具有预定义分辨率限制的光...
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